郭淑芹 馬靜靜 張云良

細胞凋亡和腫瘤多藥耐藥是目前制約腫瘤臨床療效的兩個重要因素，多數(shù)抗腫瘤藥物通過誘導細胞凋亡而發(fā)揮作用，如果發(fā)生凋亡逃逸即細胞抗凋亡能力提高如抗凋亡基因過表達或促凋亡基因丟失等，可能導致腫瘤細胞產(chǎn)生耐藥性。細胞凋亡功能的異常不僅在腫瘤的發(fā)生與發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用，還參與介導腫瘤細胞的MDR，使腫瘤細胞對多種化療藥物誘導的凋亡耐受而產(chǎn)生耐藥性。許多調(diào)節(jié)細胞凋亡的因子如SIRT1、Survivin、PUMA等可參與耐藥的發(fā)生。

1 P-糖蛋白(P-glycoprotein，P-gp)

P-gp定位于染色體7q21，含1 280個氨基酸，是一種由人類(Multi-drug resistance 1 gene，mdr1)編碼的分子量為170 kD的跨膜糖蛋白，是ATP結(jié)合盒超家族(ATP-binding casette super family)成員之一，由兩個包含跨膜區(qū)和ATP結(jié)合區(qū)的同源性片段組成。P-gp主要定位于細胞膜上，該蛋白廣泛分布于小腸、膽管、胰腺等具有排泄和分泌功能的器官，其主要功能是通過結(jié)合ATP活化后將細胞內(nèi)的藥物泵出細胞外而降低胞內(nèi)藥物濃度，導致許多惡性腫瘤化療失敗。細胞耐藥既是正常細胞維持自身穩(wěn)定的防御機制之一，也是引起腫瘤化療失敗及腫瘤復發(fā)的主要原因。多藥耐藥基因表達的P-gp是化療耐藥的最有力指標，P-gp可以將腫瘤細胞中不同結(jié)構(gòu)的藥物如長春花生物堿類、蒽環(huán)類、表鬼臼毒素、秋水仙堿、紫杉烷類等泵出細胞外［1］。P-gp的含量和細胞內(nèi)藥物的積聚量和耐藥程度呈明顯的相關性。

2 沉默信息調(diào)節(jié)因子1(silent information regulator type 1，SIRT1)

SIRT1是依賴于NAD+的Ⅲ類組蛋白脫乙酰酶，是sirtuin家族中研究最為廣泛的成員之一，在體內(nèi)可將組蛋白及多種非組蛋白去乙?；?，參與細胞增殖、分化、凋亡等多種生物學過程，可延緩衰老，有“長壽基因”之稱［2］，并能促進細胞生長、血管再生、血供重建、增強對化療的耐藥性，在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和耐藥方面起重要作用［3］。研究發(fā)現(xiàn)，SIRT1蛋白在多種實體瘤中高表達，通過調(diào)節(jié)凋亡相關因子 p53［4］、C-MYC［5］、沉默抑癌基因［6］、促進 MDR1的表達［7］參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展及耐藥。在正常細胞中SIRT1是十分重要的抗衰老、抗代謝性疾病的蛋白，在腫瘤細胞中，正是SIRT1的抗凋亡作用使突變細胞逃避凋亡和衰老控制，而助于腫瘤或某些代謝性疾病的發(fā)生。

5種臨床腫瘤的活檢標本和不同細胞來源的耐藥細胞中，均發(fā)現(xiàn)SIRT1高水平表達，直接誘導MDR1的表達。用瞬時轉(zhuǎn)染實驗技術證明:在人的293細胞中，SIRT1可直接誘導MDR1的表達，導致細胞對藥物的敏感性降低。SIRT1在活化的狀態(tài)下介導MDR1基因表達，使用RNAi特異性降低SIRT1表達后，P-gp和MDR1的表達明顯降低，提示長壽基因不僅與多藥耐藥性存在聯(lián)系，而且在多藥耐藥性中起積極作用。進一步證實，SIRT1異位高表達誘導P-gp表達，使細胞對多柔比星產(chǎn)生耐藥性，下調(diào)SIRT1能逆轉(zhuǎn)抗藥顯性并且可以降低 P-gp 表達［8］。Ford 等［9］發(fā)現(xiàn)，SIRT1 的干擾能減低腫瘤細胞對一些藥物的敏感性，引起細胞生長的阻滯，通過下調(diào)SIRT1基因表達能促使惡性腫瘤細胞凋亡，且不影響正常細胞的生長，與上述結(jié)果一致，利用siRNA技術將SIRT1沉默后，體外培養(yǎng)的腫瘤細胞對藥物的耐受性降低并被誘導為生長停滯狀態(tài)［10］。FoXO1是 MDR1基因轉(zhuǎn)錄的關鍵調(diào)節(jié)因子［11］，F(xiàn)oXO1可被 SIRT1 去乙?；?，SIRT1 高表達可以增強FoXO啟動子的活性和細胞核中FoXO1的水平。Oh等［12］研究發(fā)現(xiàn)，在人乳腺癌MCF-7/ADR細胞中，F(xiàn)oXO1結(jié)合到MDR1基因啟動子上是反式激活MDR1基因的關鍵事件，提示FoXO1可能是多藥耐藥的靶點。

白藜蘆醇作為一種重要的植物抗毒素，可通過多種途徑預防腫瘤的發(fā)生，是繼紫杉醇之后的又一新的天然多酚類化合物。體內(nèi)實驗研究發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇聯(lián)合應用化療藥物5-氟尿嘧啶可降低CYP1B1基因的表達，發(fā)揮更強的抑制腫瘤生長作用。因此，白藜蘆醇可以作為一種輔助藥物來改善膽管癌對化療藥物的敏感性［13］。黃柏苷G(amurensin G)是從山葡萄中提取的天然SIRT1抑制劑，在應用于耐藥乳腺癌MCF-7/ADR細胞后，可以抑制FoXO1的活性和MDR1的表達，證實SIRT1在MDR1基因轉(zhuǎn)錄中起重要作用，黃柏苷G有望成為一種新型的治療腫瘤耐藥的抑制劑。

SIRT1去乙?；敢种苿┎粌H能抑制腫瘤細胞增殖誘導細胞發(fā)生凋亡，抑制癌基因表達且毒副作用低，為克服腫瘤細胞多藥耐藥性提供可能，從而為逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞的多藥耐藥提供理論基礎，最終為治療腫瘤提供有力的線索。因此針對SIRT1的靶向治療是當前腫瘤治療的一個熱點，用SIRT1去乙?；敢种苿┛朔[瘤細胞的多藥耐藥性，有可能具有應用前景。

3 生存素(Survivin)

Survivin蛋白是凋亡抑制基因家族(inhibitor of apoptosos，IAP)中的一員，普遍存在于原核和真核生物組織中，具有調(diào)節(jié)細胞分裂和抑制細胞凋亡的雙重作用，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最強的凋亡抑制因子，可抑制多種刺激因素誘導的凋亡，參與細胞周期調(diào)控，使細胞存活，利于細胞的異常增殖和惡性轉(zhuǎn)化，其高表達可抑制多種因素誘導的細胞凋亡。Survivin可直接抑制casepase-3和 casepase-7的活性，有效阻斷細胞凋亡過程［14］，該機制被認為是產(chǎn)生化療藥物耐藥的重要機制。有研究證明，下調(diào)Survivin表達可提高多種癌細胞對化療藥物的敏感性［15-17］。Souza等［18］通過應用Western blot、RT-PCR、免疫熒光測定法對早期敏感CML細胞株K562中P-gp和Survivin的檢測，證實了二者之間的關系，在K562細胞中大劑量的長春新堿可以誘導P-gp和Survivin高表達，同時伴隨細胞凋亡指數(shù)的降低，另外發(fā)現(xiàn)P-gp和Survivin同時定位于細胞質(zhì)，提示二者可能通過某種共同的機制調(diào)控細胞凋亡。Survivin作為腫瘤內(nèi)在凋亡系統(tǒng)中的共同靶點，與細胞信號傳導通路 PI3K/AKT、mTOR、HIF-1α、HSP90、p53、Bcl2、VEGF 等有著直接的調(diào)控關系［19］，PI3K/AKT信號通路參與細胞周期進展、細胞凋亡和致癌性轉(zhuǎn)化，Liu等［20］證實在多藥耐藥性乳腺癌 MCF-7中Survivin轉(zhuǎn)錄與P-gp/MDR1過表達相關，應用特定的PI3K抑制劑LY294002后，二者的表達降低，同時抑制了Survivin啟動子的活性，增強了細胞對藥物的敏感性，Survivin轉(zhuǎn)錄通過 PI3K/AKT信號通路與 P-gp/MDR1相關。許多化療藥物可通過損傷DNA、誘導細胞凋亡而發(fā)揮作用，而凋亡抑制蛋白Survivin可在藥物作用靶點后抑制化療藥物誘導的腫瘤細胞凋亡而產(chǎn)生MDR表型。陳建發(fā)等［21］研究證實Suvivin siRNA可顯著抑制結(jié)腸癌細胞HT-29內(nèi)的Survivin表達，Survivin表達下調(diào)可能導致了caspase-3、Bax基礎表達水平的提高以及Bcl-2基礎表達水平的降低，并使細胞凋亡線粒體信號通路更易活化，從而降低結(jié)腸癌細胞HT-29對化療藥物cisplatin更加敏感，進而提示通過siRNA技術下調(diào)survivin表達，可能是靶向治療結(jié)直腸癌的一個可行手段。

血根堿(sanguinarine)最近被證實是一種新型的Survivin抑制劑，并且高選擇性的殺滅前列腺癌細胞，在激素非依賴性前列腺癌的進展及對化療藥物的抵抗中發(fā)揮著重要作用，可能增加紫杉醇對腫瘤的敏感性，增強紫杉醇介導的腫瘤抑制與細胞凋亡［22］。在腫瘤疫苗方面，Tsuruma等［23］開始了Survivin-2B多肽疫苗治療結(jié)直腸癌的I期臨床試驗。Survivin的凋亡抑制作用在生命科學的研究領域受到了廣泛關注，已成為具有潛在價值的腫瘤標記物和腫瘤治療的潛在靶點，在逆轉(zhuǎn)腫瘤惡性行為及治療方面具有廣闊的前景。

4 p53上調(diào)凋亡調(diào)控因子(p53 up-regulated modulator of apoptosis，PUMA)

PUMA基因是2001年由三個研究小組應用不同的策略發(fā)現(xiàn)的，是Bcl-2蛋白家族成員，因其可被p53快速誘導并具有強大的促凋亡作用而得名，也因其強大的促凋亡作用使得它在生命科學研究領域備受關注。

PUMA基因定位于染色體19q，這個區(qū)域在大多數(shù)腫瘤中顯示缺失，蛋白定位于線粒體外膜，在多種病理性因素的刺激下通過p53依賴和非依賴途徑激活后，其BH3結(jié)構(gòu)域與Bcl-2抗凋亡蛋白質(zhì)結(jié)合及激活Bax/Bak，引發(fā)線粒體功能障礙和caspase級聯(lián)反應介導細胞凋亡，在凋亡通路上發(fā)揮著至關重要的作用［24］。PUMA不僅能夠誘導多種腫瘤細胞凋亡，抑制腫瘤細胞增殖，而且還能增加腫瘤細胞對放化療的敏感性，是非常有前景的腫瘤基因治療靶點。Yu等［25］將攜帶PUMA的重組腺病毒載體(Ad-PUMA)轉(zhuǎn)染到人肺腺癌549細胞中，并同時分別給予放療和化療藥物紫杉醇、5-氟尿嘧啶、奧沙利鉑、順鉑等治療，發(fā)現(xiàn)在非放化療敏感性肺癌中，PUMA通過活化caspase，釋放Cytc，誘導肺癌細胞凋亡，抑制細胞增殖;而在放化療敏感性肺癌系中PUMA能通過誘導細胞凋亡顯著增強肺癌細胞對放療及化療藥物的敏感性，并且發(fā)現(xiàn)Ad-PUMA可顯著抑制裸鼠皮下腫瘤的生長。Chen等［26］在對裸鼠耐藥絨癌細胞jeg-3/vp16的研究中發(fā)現(xiàn)，在進行化療之前先用Ad-PUMA感染此耐藥細胞，當加入化療藥物時，由PUMA表達下降導致的凋亡通路受阻已得到修復，此時化療藥物對腫瘤細胞的殺傷作用得以充分實現(xiàn)，與未合用Ad-PUMA的對照組相比，腫瘤細胞對化療藥物的敏感性明顯增加，證實Ad-PUMA可顯著增加耐藥絨癌對化療藥物的敏感性，Ad-PUMA與化療藥物合用后顯著促進絨癌細胞的凋亡。Wang等［27］將攜帶PUMA和p53的重組腺病毒載體(Ad-PUMA、Ad-p53)分別與化療藥物順鉑、紫杉醇、5-氟尿嘧啶聯(lián)合處理人食管癌細胞后發(fā)現(xiàn)，PUMA可通過誘導細胞凋亡顯著增強食管癌細胞對化療藥物的敏感性，且此增敏作用與p53無關，與Ad-p53相比，Ad-PUMA能更強地抑制癌細胞生長，增加癌細胞對化療藥物的敏感性。

關于MDR，目前臨床上還有許多需要解決的難題，多藥耐藥的逆轉(zhuǎn)就是其中之一，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)多種作用機理不同的逆轉(zhuǎn)劑作用于MDR的各個環(huán)節(jié)，但由于毒性等多種原因，在臨床應用受到限制，尚待進一步研究。隨著分子生物學研究的深入，越來越多的多藥耐藥相關基因及細胞因子陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，人們對腫瘤的耐藥機制有了更深入的理解，許多提示耐藥與凋亡存在內(nèi)在聯(lián)系的證據(jù)也相繼被發(fā)現(xiàn)。這些研究為進一步闡明兩者之間的調(diào)控影響機制提供了新思路，揭示了其中復雜多樣的調(diào)控因素。通過深入研究腫瘤抗藥性與凋亡的關系，相信將有助于更好地指導腫瘤的臨床治療。

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